吳春燕

(廣西現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院 資源工程系， 廣西 河池 547000)

高職化工單元操作實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索

吳春燕

(廣西現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院 資源工程系， 廣西 河池 547000)

以廣西現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例，分析了化工單元操作實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生理論基礎(chǔ)差、設(shè)備數(shù)量少導(dǎo)致學(xué)生操作不到位、主觀能動(dòng)性不高，從而實(shí)驗(yàn)報(bào)告抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重及實(shí)訓(xùn)教師較少，導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控不到位等現(xiàn)狀，探索了將實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分解，將復(fù)雜實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單化、授課前部分內(nèi)容可先實(shí)踐后理論、在實(shí)驗(yàn)中讓學(xué)生由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)、實(shí)驗(yàn)過程中讓學(xué)生自主管理、讓學(xué)生到化工廠實(shí)地操作、課程考核中加大實(shí)踐操作的比例等實(shí)踐教學(xué)方法，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力，取得了良好的教學(xué)效果。

化工單元操作； 實(shí)驗(yàn)教學(xué)； 職業(yè)技術(shù)學(xué)院

化工單元操作是化工類專業(yè)學(xué)生必修的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，其內(nèi)容是學(xué)生進(jìn)入化工生產(chǎn)實(shí)際必須掌握的基本知識(shí)，綜合運(yùn)用化學(xué)、物理、數(shù)學(xué)、物理化學(xué)等課程的原理解釋和處理化工生產(chǎn)中的實(shí)際問題[1-7]?；卧僮鲗?shí)驗(yàn)是將化工單元操作理論與實(shí)踐結(jié)合起來的重要環(huán)節(jié)。化工單元操作實(shí)驗(yàn)的目的是使學(xué)生掌握化工設(shè)備的結(jié)構(gòu)、原理及各種性能數(shù)據(jù)的測(cè)定方法和整理方法，以便學(xué)生日后能根據(jù)不同的生產(chǎn)任務(wù)進(jìn)行過程和設(shè)備的選擇、調(diào)節(jié)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)過程和設(shè)備的最優(yōu)化操作，提高經(jīng)濟(jì)效益[8-12]。

1 目前我院化工單元操作課程實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀

(1) 學(xué)生理論基礎(chǔ)差，對(duì)實(shí)踐所使用到的公式計(jì)算一知半解?；卧僮鲗?shí)踐教學(xué)中涉及到較多的計(jì)算式，且一個(gè)計(jì)算公式中又包含很多個(gè)量，其中一個(gè)字母在不同的公式中可能代表不同的含義，學(xué)生經(jīng)常是在做完實(shí)驗(yàn)后就束手無策，不知該將測(cè)得的數(shù)據(jù)代入何處，不能順利地完成實(shí)踐操作。

(2) 由于化工單元操作設(shè)備均為大型設(shè)備，各單元操作設(shè)備少或僅一套，每次實(shí)訓(xùn)只能分組，在學(xué)生班級(jí)人數(shù)較多的情況下，每組的成員比較多，有些學(xué)生沒有動(dòng)手的機(jī)會(huì)。有些學(xué)生認(rèn)為反正幾個(gè)人一組，有人做就行了，自己不需動(dòng)手，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)有些學(xué)生可能連實(shí)驗(yàn)設(shè)備一次都沒有操作過。

(3) 學(xué)生學(xué)習(xí)思想上重視不夠，主觀能動(dòng)性不高。由于化工單元操作內(nèi)容枯燥，實(shí)驗(yàn)對(duì)于學(xué)生而言毫無樂趣可言，因此學(xué)習(xí)興趣不高，主觀能動(dòng)性不強(qiáng)，甚至部分學(xué)生認(rèn)為實(shí)踐操作對(duì)課程只是起輔助作用，交上實(shí)驗(yàn)報(bào)告就可以了，實(shí)驗(yàn)報(bào)告一抄了之，甚至抄完之后也不知道該次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是什么。

(4) 實(shí)訓(xùn)教師較少，教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控不到位?；卧僮髡n程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)一般只有任課教師一人，由于各個(gè)單元操作都是同時(shí)進(jìn)行，而每組單元操作教師都要講解一遍，導(dǎo)致在講解某個(gè)單元操作時(shí)，無法及時(shí)對(duì)其他正在進(jìn)行的單元操作答疑解惑，也由于學(xué)生紀(jì)律性、自我控制能力不是很強(qiáng)，在沒有教師監(jiān)督的情況下，部分學(xué)生喜歡玩手機(jī)、睡覺，造成了不好的影響。

(5) 考核方式缺乏客觀性及完整性?；卧僮髡n程傳統(tǒng)的考核方式分為獨(dú)立理論考試及實(shí)驗(yàn)考核，理論考試中幾乎不會(huì)出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)操作的內(nèi)容，學(xué)生習(xí)慣性地死記硬背課本上的知識(shí)點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)成績(jī)也只是按照每份實(shí)驗(yàn)報(bào)告取平均成績(jī)，缺乏客觀性及完整性。

2 化工單元操作實(shí)踐課程改革探索

2.1 可將實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分解，將復(fù)雜實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單化

2.2 授課前部分內(nèi)容可先實(shí)驗(yàn)后理論

我院化工單元操作課程傳統(tǒng)的授課方法是先上完理論課，然后停課1～2周進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而在實(shí)驗(yàn)操作時(shí)離理論授課時(shí)間已經(jīng)相隔一段時(shí)間，學(xué)生已經(jīng)回想不起當(dāng)初學(xué)習(xí)的內(nèi)容，理論與實(shí)踐脫節(jié)。故對(duì)部分章節(jié)，我們采取了先做實(shí)驗(yàn)后理論授課的方法。采取措施如下：授課前可讓學(xué)生先做一遍“無機(jī)化學(xué)”、“有機(jī)化學(xué)”實(shí)驗(yàn)中相對(duì)簡(jiǎn)單但包含單元操作較多的實(shí)驗(yàn)，對(duì)化工單元操作課程要介紹的內(nèi)容先有感性認(rèn)識(shí)，了解化工單元操作的概念。如“無機(jī)化學(xué)”實(shí)驗(yàn)中的“粗食鹽的提純”中涉及到的單元操作有過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶、干燥等，“有機(jī)化學(xué)”實(shí)驗(yàn)中的“乙酸正丁酯的制備”中涉及到的單元操作有蒸餾、萃取、傳熱、流體流動(dòng)等；此外還可將容易混淆的單元操作進(jìn)行比較，如蒸發(fā)與蒸餾有何區(qū)別？溫度和壓力對(duì)吸收和解吸的影響有何不同？這樣通過幾個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)就可讓學(xué)生大概了解化工單元操作課程要介紹的內(nèi)容。

2.3 在實(shí)驗(yàn)中讓學(xué)生由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)

以往的化工單元操作實(shí)驗(yàn)是先由教師介紹實(shí)驗(yàn)原理及操作方法、測(cè)得的數(shù)據(jù)該代入哪個(gè)公式計(jì)算，學(xué)生只是機(jī)械地測(cè)定幾組數(shù)據(jù)，再將數(shù)據(jù)代入指定的公式計(jì)算得出結(jié)果，整個(gè)過程顯得機(jī)械而呆板，久而久之，學(xué)生也習(xí)慣在實(shí)驗(yàn)室等教師指揮操作，變得很被動(dòng)?，F(xiàn)在我們?cè)趯?shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)上采取的方法如下：

(1) 指導(dǎo)教師先將實(shí)驗(yàn)原理及操作方法講解一遍，強(qiáng)調(diào)注意事項(xiàng)，要求每位學(xué)生在動(dòng)手操作前先將實(shí)驗(yàn)原理、操作方法及注意事項(xiàng)復(fù)述一遍，然后根據(jù)自己的復(fù)述進(jìn)行操作，邊操作邊記錄數(shù)據(jù)，操作完成后馬上計(jì)算出結(jié)果，分析結(jié)論后當(dāng)場(chǎng)上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，這樣杜絕了實(shí)驗(yàn)步驟照抄實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書以及學(xué)生之間互相抄襲的可能性，使學(xué)生對(duì)單元操作理解深刻。

(2) 實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題指導(dǎo)教師先不解決，交給學(xué)生自己解決。如：在“空氣-蒸汽傳熱系數(shù)測(cè)定”實(shí)驗(yàn)過程中，冷凝水不及時(shí)排走，會(huì)產(chǎn)生什么影響？如何及時(shí)排走冷凝水？“乙醇-水蒸餾”實(shí)驗(yàn)中不同的回流量對(duì)塔頂產(chǎn)品的質(zhì)量有何影響？不同組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果為什么不一樣？這個(gè)過程可培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題的能力。

2.4 實(shí)驗(yàn)過程中讓學(xué)生自主管理

由于缺少實(shí)驗(yàn)操作教師，我們讓學(xué)生更多地參與了實(shí)訓(xùn)教學(xué)管理，這樣做，學(xué)生除了協(xié)助指導(dǎo)教師對(duì)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行監(jiān)督之外，還可以提高自主管理水平。

(1) 讓學(xué)生參與實(shí)訓(xùn)操作指導(dǎo)。指導(dǎo)教師在實(shí)驗(yàn)開始前1～2周可利用晚自習(xí)或課余時(shí)間先培訓(xùn)各組中學(xué)習(xí)能力、實(shí)訓(xùn)操作能力與表達(dá)能力都較強(qiáng)的學(xué)生(不一定是組長(zhǎng))，讓這些學(xué)生先熟悉單元操作的原理、流程，操作起來得心應(yīng)手，公式應(yīng)用自如，在實(shí)訓(xùn)過程中，這些學(xué)生就可以代替教師講解、示范操作并及時(shí)解決指導(dǎo)教師因?yàn)閷W(xué)生人數(shù)多而來不及解決的問題。

(2) 讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)過程的監(jiān)督。各組組長(zhǎng)負(fù)責(zé)監(jiān)督該小組成員的實(shí)驗(yàn)過程是否正確、完整，記錄下來交給指導(dǎo)教師。該單元操作完成后進(jìn)行下一單元操作時(shí)，輪換組長(zhǎng)，讓每位學(xué)生均有監(jiān)督同組其他學(xué)生的機(jī)會(huì)，增加學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性，也增加了其責(zé)任感。組長(zhǎng)還可以幫助教師管理紀(jì)律，協(xié)助檢查本組成員是否有實(shí)驗(yàn)報(bào)告抄襲的情況，是否有學(xué)生趁教師不注意逃課的現(xiàn)象。這樣不僅能提高教師的工作效率，同時(shí)還提高了學(xué)生自主管理水平。

2.5 到化工廠在實(shí)際生產(chǎn)中學(xué)習(xí)化工單元操作

我院與河池金興化工廠合作，讓學(xué)生參與到“2-甲基-5-硝基咪唑的合成”的生產(chǎn)中，學(xué)習(xí)各單元操作在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用。如：學(xué)習(xí)在環(huán)化產(chǎn)物的濃縮中如何使用蒸發(fā)濃縮設(shè)備，技術(shù)條件包括操作溫度、真空度等如何控制，同時(shí)熟悉濃縮液的質(zhì)量要求和工序的主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)；產(chǎn)品干燥中干燥設(shè)備的使用，技術(shù)條件包括進(jìn)風(fēng)溫度、出水量等如何控制；副產(chǎn)物硫酸銨如何使用離心機(jī)進(jìn)行分離。學(xué)生通過實(shí)地操作，了解了化工單元操作在實(shí)際生產(chǎn)中的重要性，會(huì)更加積極地參與到實(shí)踐教學(xué)中來。通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的觀看、講述，操作，達(dá)到了“聽十遍不如看一遍，看十遍不如做一遍”的教學(xué)目的。

2.6 課程考核中以不同的方式增大實(shí)踐操作的比例

由于傳統(tǒng)的考核方式缺乏客觀性及完整性，故將該門課程的考核做以下改變：

(1) 在筆試中加入部分實(shí)驗(yàn)操作的內(nèi)容，比例可達(dá)40%～60%。如：在萃取操作中萃取劑與原料液是不是同時(shí)加入？在流體阻力測(cè)定實(shí)驗(yàn)中如何檢測(cè)管路中的空氣已經(jīng)被排除干凈，在切換光滑管與粗糙管進(jìn)行測(cè)定時(shí)，閥門2根管道應(yīng)該如何開啟與關(guān)閉？蒸餾中塔頂溫度過高可能存在哪些原因？

(2) 實(shí)驗(yàn)考核可包括3個(gè)部分：一看實(shí)驗(yàn)報(bào)告是否完整，是否存在抄襲現(xiàn)象；二是從現(xiàn)場(chǎng)各單元操作中隨機(jī)抽取某個(gè)單元操作進(jìn)行考核，每個(gè)步驟操作得是否規(guī)范都有相應(yīng)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)；三是學(xué)生平時(shí)的紀(jì)律，包括上課狀態(tài)、是否遲到早退或曠課等。以上3點(diǎn)目前采用的是40%+40%+20%的比例。專業(yè)的考核方式可相對(duì)全面地反映學(xué)生的技能水平，同時(shí)也能激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)踐操作的積極性。

3 結(jié)束語

通過對(duì)化工單元操作實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足進(jìn)行分析，積極探索適合我院學(xué)生的教學(xué)方法，教學(xué)效果良好，有效地提高了學(xué)生的實(shí)踐操作能力及發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，也為學(xué)生今后走上工作崗位、順利適應(yīng)社會(huì)需求創(chuàng)造了條件。

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Exploration on chemical engineering unit operationexperimental teaching reform

Wu Chunyan

(Department of Resources Engineering, Guangxi Modem Vocational Technology College, Hechi 547000, China)

Taking Guangxi Modern Vocational Technology College as an example, this paper analyzes the teaching status including students’ poor theoretical foundation, students’t operation which does not reach the designated position becaused of less equipment, students being inactive and the experiment report plagiarism seriously, less training teachers in teaching and quality monitoring being deficient, and so on. Then this paper explores these practice teaching methods such as simplifying the complex experiment from separating it, a portion of the content of the course should be practiced before theoretical teaching, letting the students from passive to active in the experiment by some means, students could autonomously manage in the process of experiment. Through practice in the chemical plant, the students can increase the proportion of curriculum evaluation in practice. These new teaching methods can stimulate students’ interest and improve their ability, and the teaching effect has been improved.

chemical engineering unit operation； experimental teaching； vocational technology college

2014- 12- 05

廣西2012年特色專業(yè)及課程一體化建設(shè)項(xiàng)目(GXTSZY302)

吳春燕(1982—)，女，廣西欽州，碩士，講師，從事化工方面的教學(xué)與科研工作.

E-mail：wuchunyan117@163.com

G642.423

A

1002-4956(2015)5- 0190- 03